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  1. 2013.08.23 은 분말 시장의 개요
  2. 2013.08.21 미세접속, 배선을 위한 저온화
  3. 2013.08.20 에폭시 산업의 분류
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은 분말 시장 분석범위

 

최근의 전기, 전자 부품에는 플라스틱을 비롯하여 고형 Carbon, 수정, 세라믹 등 열에 약하하거나 납땜을 할 수 없는 재료가 아주 많아지고 있어서, 전도성 도료 및 접착제가 이러한 재료에 매우 효과적으로 사용될수 있습니다. 또한 PC, Membrane Touch Switch, 전자 계산기, 전자 시계, 디지털 카메라, 휴대폰, 캠코더 등에서는 IC, LSI 소자를 사용하여 약한 전류로 기능을 발휘할 수 있으며, 또한 이들 제품은 소형화, 박막화, 경량화로 인해, 점차 전도성 도료 및 접착제의 응용 범위가 확대되고 있습니다.
현재 산업분야에서 사용되고 있는 은 분말의 경우 가장 큰 수요가 전도성 소재입니다. 은분말의 시장을 분류하면, 마이크로 크기의 은 분말 시장과 나노크기의 은 분말 시장으로 나눌 수 있습니다.
우선 마이크로 크기의 은 분말은 과거부터 일정 규모의 시장을 유지해 왔으며, 향후에도 성장해 나아갈 전도재, 전자파 차폐재 등의 시장으로 신규 용도 시장이 형성되어 확대되고 있습니다.
그리고 나노크기의 은 분말의 경우 아직 시장이 활성화되지 못했습니다. 마이크로 크기를 나노크기로 대체시키기 위한 연구가 진행중에 있으며, 의료, 자동차, 교통, 에너지, 환경 등 다른 분야로의 응용도 추진되고 있습니다.
특히 은나노분말을 활용하여 일반인들에게 알려져 있는 은나노 제품들은 냉장고, 에어컨, 세탁기, 청소기, 공기청정기, 전자레인지, 도자기, 수유기구, 컵, 칫솔, 치약, 침구, 의류, 신발, 섬유 등이 있습니다. 이들 제품들은 은을 20nm 이하로 분산시켜 살균 및 항균의 특성을 극대화한 것으로, 우리의 웰빙 욕구를 충족시키고자 하는 제품들입니다. 이들 제품들은 일반적으로 나노 크기 은 입자를 포함한 콜로이드 용액 상태로 작용합니다. 즉, 은괴에서 은분말 형태를 거치지 않고 액상 제품으로 판매됩니다. 따라서 이들을 은분말 시장과 연계시키기는 어렵다고 여겨져 이번 분석 대상에서는 제외시켰으며, 주로 마이크로 분말을 중심으로 시장분석을 하였습니다.

 

전도성 페이스트 용도

 

은 페이스트 시장은 매우 세분화되어 있습니다. 국내의 경우 가장 큰 규모의 시장이 PDP, LCD 전극용이지만, 수많은 세부 시장이 형성되어 있습니다. 특히 PDP와 LCD의 경우 수요 시장이 급변하고 있습니다.
입자크기, 입도, 결합제 종류, 첨가제 등에 따라 특성이나 성능이 달라 제품의 용도 및 적용에 있서 그 다양성이 매우 큽니다.

 

 

 

 

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Printed Electronics를 위한 인쇄기술의 특징

 

종래의 전도성 접착제의 경우, 기기의 부가가치를 높이기 위한 디바이스나 기판실장의 고밀도 박형화에 대한 개발요구가 많았으며, 금속 나노입자 잉크를 사용하는 배선․접속은 전도성 접착제의 코팅과 Printed Electronics의 새로운 기술영역을 넓혀가고 있습니다.
Printed Electronics의 세계에서는 잉크제트 외에 그라비아, 플렉소, 오프셋, 스크린인쇄 등 여러 가지 인쇄기술의 적용이 고려되고 있습니다. 각각 장점과 단점이 있으며, 이들의 중요한 특징을 상기표에 나타냈습니다.
잉크제트 인쇄기술의 역사는 길지만, 현재의 인쇄개념의 기본기술은 1975년경 구미에서 개발되었습니다. 현재 잉크제트 프린터에는 버블제트방식과 피에조방식 2종류가 있지만, 공업적으로는 연속 토출형이 보급되어 있습니다. 잉크제트 인쇄는 일반적으로 인쇄 속도가 늦지만 연속식의 경우는 싱글 노즐로서 매우 고속으로 인쇄가 됩니다. 잉크제트인쇄에 적합한 잉크 특성으로는 점성, 표면장력, 접착성, 헤드재료와의 상용성과 안정성이 특히 중요합니다.
잉크제트에 적합한 잉크 점성은 일반적으로 수cP(mPa․s)로부터 수십 cP의 좁은 범위이지만, 잉크제트에서도 정전적인 토출을 이용하는 타입에서는 수천 cP의 고점성 잉크도 사용이 가능합니다.
휘발성이 높은 용매는 건조에 의해 잉크제트 헤드의 노즐을 막을 가능성이 있습니다. 경화 후에 형성되는 금속배선은 유기기판과 접합강도가 약하므로, 용매에는 접착성을 개선한 첨가제의 부여가 바람직합니다. 단 유기성분이 경화 후에도 잔존할 수 있어, 은의 벌크화를 막아 저항값의 상승을 초래할 우려가 있으므로, 최적 값을 설계할 필요가 있습니다.
잉크와 잉크제트 헤드의 상용성 면에서 헤드를 구성하는 재료와의 반응성이 낮은 것이 바람직하며, 특히 유기용매를 사용하는 잉크에서는 헤드의 구성재료와 접착제 간에 반응이 일어날 가능성이 있어 주의가 필요합니다. 또한 잉크 자체의 안정성은 당연하지만, 장기보전 안정성과 생산 후 단기간 인쇄성에 변화가 없어야 합니다.
오사카대학 산업과학 나노테크놀로지센터에서 은 나노입자를 사용한 상온배선기술을 개발하였습니다.
– 상온에서 은나노/배선의 저항값 변화를 보면, 알코올에 침지 후 매우 빠른 속도로 전기가 통하게 됨으로써 지금까지 불가능하게 생각되었던 대기 중 상온 또는 약간 가온상태에서 금속배선을 제작할 수 있으며, 유기반도체나 PET 필름 등 내열성이 떨어지는 소재를 사용할수 있는 길이 열렸습니다.

 

 

 

 

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에폭시수지 생산 계통도

 

에폭시수지는 그 종류가 매우 다양하나 비스페놀A와 ECH를 알칼리 존재 하에서 반응시켜 얻는 기본형 수지가 상업적으로 중심이 되고 있습니다. 기본형수지 외에 노볼락형과 특수형 에폭시수지가 발전되고 있으나 이러한 고급수지가 차지하는 시장점유율 부분은 세계적으로 볼때 25% 미만으로 추산됩니다.
가. 비스페놀A형 에폭시
비스페놀A형 에폭시는 대표적인 에폭시 유형으로 제조방법은 대체적으로 에피클로로히드린과 비스페놀A를 반응시켜 만듭니다. 성상에 따라 액상과 반고상, 고상, 그리고 반응성 희석재를 첨가한 희석형과 용제를 첨가한 용제형이 있습니다.
나. 비스페놀F형 에폭시
비스페놀F형 에폭시는 비스페놀A타입의 분자가운데 있는 CH3대신에 H가 있는 수지입니다. 이 수지는 비스페놀A에 비하여 저점도이며, 고반응성이고, 가소성이 우수합니다. 또한 타수지와의 상용성도 우수합니다.
다. 노볼락형 에폭시
노볼락형 에폭시 수지는 페놀노볼락과 크레졸노볼락의 두 유형이 있습니다. 이 수지는 내열도가 높은 경화물을 얻을 수가 있으며, 내약품성과 접착력도 우수하나, 점도가 상당히 높아 취급이 어려운 점이 있습니다. 이 수지는 대개의 경우 상온에서 반고형이나 고형으로 존재합니다.
라. 난연성 에폭시
난연성 에폭시수지는 비스페놀A에 Br을 첨가한 것을 사용하여 제조한 것으로, 이 수지의 특징으로는 자기소화성, 난연성, 치수 안정성 등이 우수하며, 주 용도로는 난연성을 부여하기 위해 주로 사용됩니다. 주로 주제 단독으로 사용되는 경우는 드물며, 비스페놀A형이나 다른 수지와 혼용하여 난연성 부여와 기계적 강도의 보강에 사용됩니다.

 

 

 

 

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